户可以根据自己的需要，设计自己的仪器系统，满足多种多样的应用要求。利用计算 机丰富的软硬件资源，可以大大突破传统仪器的数据的分析处理表达传递存 储等方面的限制，达到传统仪器无法比拟的效果。它不仅可以用于电子测量测试分 析计量等领域，而且还可以用于进行设备的监控以及工业过程自动化公司同时也提出了软件即仪器 的口号，以硬件 或固定软件的形式存在，无论是开发还是应用，都缺乏灵活性。第四代虚拟仪器，它是 现在计算机软件技术通信技术和测试技术高速发展孕育出的项革命性技术，其导致 了传统仪器的结构概念和设计观点都发生了巨大的变革，它的出现使得人类的测试技 术进入了个新的发展纪元。 虚拟仪器简称的概念，是美国国家仪器公司 简称于年提出的。公司同时也提出了软件即仪器 的口号，简称的概念，是美国国家仪器公司 简称于年提出的。设计观点都发生了巨大的变革，它的出现使得人类的测试技 术进入了个新的发展纪元。第四代虚拟仪器，它是 现在计算机软件技术通信技术和测试技术高速发展孕育出的项革命性技术，其导致 了传统仪器的结构概念和部分内容简介字频率计等。第三代智能仪器，这类仪器内置微处理器，可以进行自动测试和数据处 理功能，可能代替部分脑力劳动，习惯上称为智能仪器。它的功能模块全部都是以硬件 或固定软件的形式存在，无论是开发还是应用，都缺乏灵活性。第四代虚拟仪器，它是 现在计算机软件技术通信技术和测试技术高速发展孕育出的项革命性技术，其导致 了传统仪器的结构概念和设计观点都发生了巨大的变革，它的出现使得人类的测试技 术进入了个新的发展纪元。 虚拟仪器简称的概念，是美国国家仪器公司 简称于年提出的。公司同时也提出了软件即仪器 的口号，彻底打破了传统仪器只能由厂家定义，用户无法改变的局面，从而引起了仪器 和自动化工业的场革命。随着现在硬件和软件技术的飞速发展，仪器的智能化和虚拟 化成为各级实验室以及研究机构发展的方向。虚拟仪器，它既具有传统仪器的功能，又 有别于其他传统仪器。它能够充分利用和发挥现有计算机的先进技术，使仪器的测试和 测量及自动化工业的系统测试和监控变得异常方便和快捷。 虚拟仪器的概念 虚拟仪器是指通过应用程序将计算机软件的功能模块和仪器硬件结合起来，用户 可以通过友好的图形界面通常叫做虚拟前面板，简称前面板来操作这台计算机就像 在操作自己定义自己设计的台个人仪器样，从而完成对被测信号的采集分析 判断显示数字存储等。虚拟仪器以透明的方式，通过软件对数据的分析处理表达 以及图形化用户接口，把计算机资源和仪器硬件的测试能力和控制能力结合起来。虚拟 起突破了传统仪器以硬件为主体的模式，实际上使用者是在操作具有测试软件的电子 计算机进行测量，犹如操作台虚设的电子仪器。 虚拟仪器技术的实质是充分利用最新的计算机技术来实现和扩展传统仪器的功能。 软件是虚拟仪器的关键，当基本硬件确定以后，就可以通过不同的软件实现不同的功能。 用户可以根据自己的需要，设计自己的仪器系统，满足多种多样的应用要求。利用计算 机丰富的软硬件资源，可以大大突破传统仪器的数据的分析处理表达传递存 储等方面的限制，达到传统仪器无法比拟的效果。它不仅可以用于电子测量测试分 析计量等领域，而且还可以用于进行设备的监控以及工业过程自动化。虚拟仪器还可 以广泛用于电力工程物矿勘探医疗振动分析声学分析故障诊断及教学科研等 多个方面。 虚拟仪器的构成 虚拟仪器从构成要素上讲，由计算机应用软件和仪器硬件等构成从构成分式上 讲则由以板和信号调理为仪器硬件而组成的测试系统，或已 和等标准总线仪器为硬件组成的系统系统串口系统和 现场总线系统等多种形式。虚拟仪器的构成如图所示。 图虚拟仪器的结构 显示器 信号分析及处理器入机接口各类接口 转 换器 数据 发生器 信号 调理器 信号 调理器输入 信号转 换器 信号 调理器 信号 输出 目前，虚拟仪器的构成方式有以下几种 插卡式的 这种方式用数据采集卡配以计算机平台和虚拟仪器软件，便可构成各种数据采集和 虚拟仪器系统。它充分利用了计算机的总线机箱电源以及软件的便利，其关键在于 转换技术。这种方式受机机箱总线限制，存在电源功率不足，机箱内噪声电平 较高无屏障，插槽数目不多尺寸较小等缺点。随着基于的工业控制计算机技术 的发展，方式存在的缺点已经和正在被克服。因个人计算机数目非常庞大，插卡 式仪器价格便宜，因此其用途广泛，特别适用于工业测控现场各种实验室和教学部门 使用。 并行口式的 最新发展的可连接到计算机并行口的测试装置，其硬件集成在个采集盒里或探头 上，软件装在计算机上，可以完成各种功能。它的最大好处是可以与笔记本计算机 相连，方便野外作业，又可与台式相连，实现台式和便携式两用，非常方便。 总线方式的 技术是标准的早期的发展阶 段。它的出现使电子测量由的单台的手工操作向大规模自动测试系统发展。典型的 系统由台机，块接口卡和若干台仪器通过电缆连接而成。 在标准情况下，块接口卡可带多达台的仪器，电缆长度可达。 技术可以用计算机实现对仪器的操作和控制，代替传统的人工操作方式，很方 便的把多台机器组合起来，形成大的自动测试系统。测试系统的结构和命令简单， 造价较低，主要市场在台式仪器市场。适用于精确度要求高，但对计算机速率要求和总 线控制实时性要求不高的场合应用。 总线方式的 总线是的缩写，是高速计算机总线 在领域的扩展，有稳定的电源，月实现了从平台到又砰台的移植，从 版本开始，作为个完整优异的图形化软件开发环境得到了工业界 和学术界的认可，并开始迅速占领市场，赢得了广大用户的青睐。 它的基本特点是 具有良好的用户接口其用户接口类似于传统仪器的面板，包括按钮旋钮图 形显示组件控制组件等。通过鼠标和键盘向程序输入数据，操作结果由软件在计算机 屏幕上生成。 编程方式简单直观采用图形语言语言图标和联机代替文本形式编写程 序，是对具体编程问题的图形化解决方案。 具有层次结构和模块化的特点每个可以作为顶层程序，也可以作为其它程 序的子程序。 提供程序调试功能程序调试工具包括在源代码中可以设置断点，可以单步执行， 也可以启动。 创建虚拟仪器过程 创建虚拟仪器的过程分为四步 创建前面板。前面板是图形化用户界面，用于设置输入数值和观察输出量。它 模仿了实际仪器的面板。前面板包含了旋钮按钮图形和其他控制与显示对象。通过 鼠标和键盘输入数据控制按钮，也可在计算机显示器上直接观看结果。若想要在数字 控制中输入或修改数值，只需要用操作工具见工具模板点击控制部件和增减按钮，或 者用操作工具或标签工具双击数值栏进行输入数值修改。 创建框图程序。在前面板窗口的主菜单中选择将前面板 窗口切换到框图程序窗口，此时会看到与前面板对象对应的端口。根据需要在功能模板 中找到所需的节点，并将节点图标放置到框图程序窗口。用数据连线将这些端口和节点 的图标连接起来，形成个完整的框图程序。 创建图标。个虚拟仪器的图标连接端口就像个图形表示虚拟仪器的 参数列表。这样，其它的虚拟仪器才能将数据传输给子仪器。图标和连接允许将此仪器 作为最高级的程序，也可以作为其它程序或子程序的子程序。 运行和调试程序。运行和调试程序是任何门编程语言编程的最重要的步。在 中，用户可以通过两种方式来运行程序运行和连续运行。如果个程序存 在语法，则在面板工具条上的运行按钮将会变成个折断的箭头，表示程序不能被 执行。这时这个按钮被称作列表。点击它，则弹出清单窗口，点击其 中任何个所列出的，选用功能，则出错的对象或端口就会变成高亮。调试 程序时可以利用单步执行设置断点设置探针来显示数据流动方向。 图前面板 图程序框图 的模板分析 是种图形化设计语言，在个虚拟仪器的开发过程中，主要利用模板 创建和运行程序。这些操作模板可以随意在屏幕上移动，并可以放置在屏幕的任意位置。 操纵模板共有三类工具选板控制选板和功能选板或 称函数选板。 图工具选版 工具模板 工具选板为编程者提供了各种用于创建修改和调试程序的工具如图所示。 该模板可以在菜单下选择命令以显示该模板。当从模板内 选择了任种工具后，鼠标箭头就会变成该工具相应的形状，它包括了以下工具包。 操作工具使用该工具来操作前面板的控制和显示。 使用它向数字或字符串控制中键入值时，工具会变成标签工具的形状。 选择工具，用于选择移动或改变对象的大小当它用于改变对象的连框大小 时，会变成相应形状。 标签工具用于输入标签文本或者创建自由标签。当创建自由标签时它会变成 相应形状。 连线工具用于在框图程序上连接对象。如果联机帮助的窗口被打开时， 把该工具放在任条连线上，就会显示相应的数据类型。 对象弹出菜单工具用左鼠标键可以弹出对象的弹出式菜单。 漫游工具使用该工具就可以不需要使用滚动条而在窗口中漫游 断点工具使用该工具在的框图对象上设置断点。 探针工具可以在框图程序内的数据流线上设置探针。程序调试员可以通过控 针窗口来观察该数据流线上的数据变化状况。 颜色提取工具使用该工具来提取颜色用于编辑其他的对象。 颜色工具用来给对象定义颜色。